In che modo i viaggi nello spazio influenzano la colonna vertebrale? Gli astronauti in lunghe missioni nello spazio hanno atrofia dei muscoli che sostengono la colonna vertebrale, che non tornano alla normalità anche diverse settimane dopo il loro ritorno sulla Terra, riporta uno studio in Colonna vertebrale .
I risultati forniscono nuove informazioni sui tassi elevati di mal di schiena e malattie del disco spinale associati a voli spaziali prolungati, relazione Dr. Douglas G. Chang dell'Università della California, San Diego, e colleghi. "Questo potrebbe fornire informazioni fisiologiche utili per supportare una missione con equipaggio su Marte, " scrivono i ricercatori. I dati sono stati ottenuti come parte di uno studio di ricerca finanziato dalla NASA, guidati dai dott. Alan R. Hargens e Jeffrey C. Lotz.
I muscoli di supporto spinale possono indebolirsi durante il volo spaziale; Nessun cambiamento nell'altezza del disco
Sei membri dell'equipaggio della NASA sono stati studiati prima e dopo aver trascorso da quattro a sette mesi in condizioni di "microgravità" sulla Stazione Spaziale Internazionale. Ogni astronauta è stato sottoposto a scansioni di risonanza magnetica (MRI) della colonna vertebrale prima della missione, subito dopo il loro ritorno sulla Terra, e di nuovo uno o due mesi dopo.
L'obiettivo era comprendere i fattori che influenzano la forza della colonna lombare e la lombalgia durante il volo spaziale di lunga durata, così come la risposta della colonna vertebrale dopo il ritorno alla gravità terrestre. Il mal di schiena è comune durante le missioni prolungate, con più della metà dei membri dell'equipaggio che hanno riportato dolore alla colonna vertebrale. Gli astronauti sono anche a maggior rischio di ernia del disco spinale nei mesi successivi al ritorno dal volo spaziale, circa quattro volte superiore rispetto ai controlli abbinati.
Questi cambiamenti sono accompagnati da un aumento dell'altezza del corpo (circa due pollici), pensato per derivare da "scarico" spinale e altri cambiamenti legati alla mancanza di gravità. I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di "mantenimento della soglia" dell'immagine per stimare la massa muscolare magra separata dalle componenti muscolari non magre.
Le scansioni MRI hanno indicato una significativa atrofia della massa muscolare magra paraspinale, che svolge un ruolo fondamentale nel supporto e nel movimento della colonna vertebrale, durante il tempo degli astronauti nello spazio. Il muscolo magro, o "funzionale, L'area della sezione trasversale dei muscoli paraspinali lombari è diminuita in media del 19% dalle scansioni preflight a quelle immediatamente successive al volo. Un mese o due dopo, solo i due terzi circa della riduzione erano stati recuperati.
C'è stata una riduzione ancora più drammatica dell'area della sezione trasversale funzionale dei muscoli paraspinali rispetto all'area della sezione trasversale paraspinale totale. Il rapporto tra massa muscolare magra è diminuito dall'86 percento prima del volo al 72 percento immediatamente dopo il volo. Al seguito, il rapporto è tornato all'81 per cento, ma era ancora inferiore al valore di preflight.
In contrasto, non vi era alcun cambiamento consistente nell'altezza dei dischi intervertebrali spinali. Il dottor Chang e i coautori scrivono, "Queste misurazioni sono in contrasto con le precedenti ipotesi sugli effetti della microgravità sul gonfiore del disco". Saranno necessari ulteriori studi per chiarire gli effetti sull'altezza del disco, e se contribuiscono all'aumento dell'altezza del corpo durante le missioni spaziali, e all'aumentato rischio di ernia del disco.
Nel frattempo, il riscontro di atrofia muscolare paraspinale suggerisce possibili misure preventive per ridurre gli effetti spinali del volo spaziale. Ad esempio, esercizi di rafforzamento del core, come quelli consigliati per i pazienti con mal di schiena sulla Terra, potrebbe essere un'utile aggiunta al programma di addestramento degli astronauti.
Lo yoga potrebbe essere un altro approccio promettente, soprattutto per affrontare la rigidità spinale e la mobilità ridotta. Il dottor Chang e i suoi colleghi concludono:"Se nuove contromisure per l'esercizio possono prevenire l'atrofia dei muscoli paraspinali in volo, migliorare il dolore e la funzione spinale, ridurre i tempi di recupero, e come tale esercizio potrebbe essere eseguito in un ambiente di microgravità con attrezzature per esercizi disponibili necessitano di ulteriori studi".
Il dottor Chang ha commentato, "Soprattutto questa scienza, quello che trovo è l'aspetto più unico della ricerca spaziale è l'ispirazione, curiosità ed eccitazione generate in quasi tutte le persone con cui parlo in termini di superamento delle sfide personali, mettendo in dubbio il nostro posto nell'Universo, e affrontare il cambiamento qui a casa".
